超滤膜法短流程工艺在南通市芦泾水厂提标改造工程中的应用

超滤膜法短流程工艺在南通市芦泾水厂提标改造工程中的超滤膜法短流程工艺在南通市芦泾水厂提标改造工程中的应用应用更新时间：2012-04-2810:45来源：给水排水作者:阅读：2054网友评论0条1项目背景我国颁布新修订的《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)水质指标由原标准的35项增至106项，江苏省建设厅要求苏中地区2010年7月1日前须全面达标。南通市芦泾水厂始建于1973年，供水能力为5万m3／d，占地14亩(1亩≈666m2)，无可供改造的闲置场地。基于迫切的改造需求，针对长江水的特点，2008年开始在芦泾水厂逐步建立了1500m3／d的一系列超滤膜中试装置，持续开展了多项试验研究，形成了一整套以浸没式超滤膜为核心的短流程水处理路线。2试验研究2．1原水水质芦泾水厂原水取自长江南通段，根据2002～2007年《芦泾水厂水质检验月报表》的统计分析，芦泾水厂原水水质见表1。由表1可知，芦泾水厂水源水质较好，相对而言，水中微生物含量较高，对出厂水水质存在潜在威胁。从历年水质分布来看，浊度较高的时期出现在长江汛期，即8～10月。有机物含量较高的时期出现在7～8月，这可能与汛期内河排涝，将有机物携带至长江中有关。而细菌总数常年分布相对较为均匀。2．2材料与方法由于采用超滤膜进行改造具有占地省，改造速度快，可以针对性地解决水厂浊度和“两虫”(隐孢子虫和贾第鞭毛虫)等问题的优点。因此专门针对改造设计中的问题开展了多项试验研究。在研究中使用了两种中空纤维膜，一种为内压柱式超滤膜，一种是外压浸没式超滤膜，两种超滤膜材质均为PVC，膜孔径均为0．01um，截留相对分子质量均为50000。以此两种膜设计组成了3套中试装置：(1)用海南立升公司的LH3—1060一V型内压式合金PVC超滤膜组件过滤没有经过任何预处理的长江原水。膜组件的有效膜面积为40m2，运行方式为恒通量过滤30min，通量为62．4L／(m2·h)，反洗方式为正冲20S，反冲30s，再正冲20s，正冲流量为5m3／h，反冲流量为7m3／h。(2)分别用10帘海南立升公司的LGJlD一1500型浸没式合金PVC超滤膜组件组成的膜单元过滤芦泾水厂的沉淀池出水和絮凝池出水。膜单元的有效膜面积为320m2，运行方式为恒通量过滤1h，通量为30L／(m2·h)，反洗方式为每1h曝气1min，曝气流量为40m3／h，每3h气水同时反洗1min，水洗流量为19m3／h，曝气流量为40m3／h。(3)用2帘海南立升公司的LGJlD一750型浸没式合金PVC超滤膜组件组成的膜单元过滤经不同混凝剂预处理后的原水。膜单元的有效膜面积为33m2，运行方式为恒通量过滤1h，通量为30L／(m2·h)，反洗方式为每1h曝气1min，曝气流量为12m3／h，每3h气水同时反洗1min，水洗流量为3m3／h，曝气流量为12m3／h。自2008年3月开始在南通芦泾水厂进行超滤膜过滤的试验，原水取自长江。用HACHFT660激光浊度仪监测膜出水水质，监测通量、跨膜压差用以表征膜污染的情况。其中水力反洗时均不加氯。2．3试验结果与分析为了具有可比性，将所有的跨膜压差换算成20℃时的等效值(简称为TMP20)，为研究方便，将实际负值的TMP20转化为其绝对值。根据HACHFT660激光浊度仪监测膜出水浊度的结果，膜出水浊度基本稳定在0．05NTU以下。2．3．1PVC膜过滤性能的研究最初，由于对超滤膜技术了解并不深入，因此首先采用了一套小型由内压柱式超滤膜组件组成的超滤膜试验装置进行超滤膜直接过滤长江原水的试验。在长达2个月的试验中，除了对超滤膜进行例行的物理清洗外并未进行任何化学清洗。试验结果见图1。通过图1，可以看出TMP20从26．23kPa增长到36．39kPa，增长率为39％。如果采取预处理措施(如混凝，投加高锰酸钾和粉末活性炭)，并选择良好清洗的方式，超滤膜的过滤性能应该会有较大的提升。2．3．2PVC膜过滤沉后水和絮凝后水的效果对比为了进一步测试超滤膜性能，考虑到要利用水厂原有工艺构筑物和工作水头，因此又设计了2套采用浸没式超滤膜组件的试验装置，分别用沉后水和絮凝后水作为进水进行平行试验。在试验期间，两套超滤膜装置除了进行例行的物理清洗外均未进行任何化学清洗。试验结果见图2和图3。从图2和图3中可以看出以沉后水为进水的超滤膜单元TMP20从19．03kPa增长到23．78kPa，增长率为24．96％。而以絮凝后水为进水的超滤膜单元的TMP20从18．74kPa增长到21．99kPa，增长率为17．34％。两组平行试验的结果表明：沉淀池出水(约5NTU)并不比絮凝池出水(约100NTU)作为膜进水的运行效果好，相反的是用沉后水作为进水比用絮凝后水作为进水的膜污染更快。3工程设计对原有两组工艺